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Microbiologia Geral e Clínica Aplicada à Farmácia Material Teórico Responsável pelo Conteúdo: Prof.ª Me. Camilla de Paula Pereira Uzam Revisão Textual: Prof. Me. Claudio Brites Curva de Crescimento e Mecanismos de Produção de Doenças dos Microrganismos • Crescimento do Microrganismo . • Reconhecer as fases da curva de crescimento dos microrganismos e o que caracteriza o início e o fi m de cada fase; • Conhecer os tipos de associações e os fatores intrínsecos e extrínsecos que infl uenciam na velocidade de crescimento dos microrganismos; • Identifi car os mecanismos pelos quais os microrganismos causam determinados doenças. OBJETIVOS DE APRENDIZADO Curva de Crescimento e Mecanismos de Produção de Doenças dos Microrganismos Orientações de estudo Para que o conteúdo desta Disciplina seja bem aproveitado e haja maior aplicabilidade na sua formação acadêmica e atuação profissional, siga algumas recomendações básicas: Assim: Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte da sua rotina. Por exemplo, você poderá determinar um dia e horário fixos como seu “momento do estudo”; Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma alimentação saudável pode proporcionar melhor aproveitamento do estudo; No material de cada Unidade, há leituras indicadas e, entre elas, artigos científicos, livros, vídeos e sites para aprofundar os conhecimentos adquiridos ao longo da Unidade. Além disso, você tam- bém encontrará sugestões de conteúdo extra no item Material Complementar, que ampliarão sua interpretação e auxiliarão no pleno entendimento dos temas abordados; Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de discus- são, pois irão auxiliar a verificar o quanto você absorveu de conhecimento, além de propiciar o contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de troca de ideias e de aprendizagem. Organize seus estudos de maneira que passem a fazer parte Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Mantenha o foco! Evite se distrair com as redes sociais. Determine um horário fixo para estudar. Aproveite as indicações de Material Complementar. Procure se alimentar e se hidratar quando for estudar; lembre-se de que uma Não se esqueça de se alimentar e de se manter hidratado. Aproveite as Conserve seu material e local de estudos sempre organizados. Procure manter contato com seus colegas e tutores para trocar ideias! Isso amplia a aprendizagem. Seja original! Nunca plagie trabalhos. UNIDADE Curva de Crescimento e Mecanismos de Produção de Doenças dos Microrganismos Crescimento do Microrganismo Definimos crescimento celular como um aumento coordenado no número de células ou aumento do tamanho celular, incluindo aumento de todos os seus consti- tuintes. O mesmo acontece com o crescimento microbiano, mas ele é normalmente associado à um aumento na população demicrorganismo, ou seja, aumento no número de células da população. A maior parte dos microrganismos se multiplicam por fissão binária ou gemula- ção, processo em que uma célula originará duas ao final do processo, por mitose, denominado tempo de geração ou de duplicação. Nesse tempo do ciclo de divisão celular, os ácidos nucleicos, proteínas e lipídeos (componentes mensuráveis) tam- bém se multiplicarão, acompanhando a duplicação do número de células e a quan- tidade de biomassa presente. Quando as condições nutricionais e ambientais são adequadas e o microrga- nismo está adaptado, a população celular encontra-se em crescimento equilibrado ou sem crescimento, determinada de fase lag. Esta fase também ocorre quando o microrganismo muda de meio e está se adaptando ao novo ambiente. Já na fase de crescimento exponencial (fase log), há um grande crescimento no número de microrganismos da colônia. Esse crescimento é temporário, chegando à colônia de microrganismos em nova fase, na qual o número de novas células se iguala ao número de células mortas, denominada de fase estacionária. Quando as condições do meio não são mais suficientes para manter a população, essa começa a comer, diminuindo assim o tamanho da população, denominado esste período como fase de destruição. Fase Estacionária Tempo (Horas) Lo g d os nú m er os de ba cté ria s v iáv eis Fase lag Fase log Fase Destruição Figura 1 – Curva de crescimento de microrganismos Vamos ver com mais detalhes as quatro fases do crescimento: • Fase de latência (lag): caracteriza-se pela adaptação do microrganismo ao novo meio, quer seja através da inoculação ou contaminação. Essa fase pode ser in- fluenciada pela idade da cultura, quantidade de inóculo bacteriano, tipo de micror- ganismo, características do alimento e meio ambiente (pH, oxigênio, composi- ção do meio, substâncias inibidoras, etc.). Na contaminação, os microrganismos chegam ao meio espontaneamente. Na inoculação, os microrganismos são 8 9 adicionados ao meio intencionalmente. Quando os microrganismos encontram as condições ideais para a sua multiplicação, finaliza-se a fase de latência e inicia- -se a fase logarítmica (log) ou exponencial, na qual ocorre um crescimento em progressão geométrica; • Fase logarítmica (log): caracteriza-se pelo crescimento acelerado e a predo- minância de células jovens que apresentam um potencial metabólico elevado. Essa fase de crescimento acelerado poderá levar ao esgotamento de nutrientes e/ou alta concentração de metabólitos tóxicos que limitará a multiplicação das células, situação que colocará um fim na fase de crescimento exponencial, ou seja, a fase logarítmica; • Fase estacionária: é caracterizada pela presença de células velhas, mais re- sistentes a condições adversas, podendo em alguns casos se esporular. Nessa fase, o número de células viáveis é igual ao número de células inviáveis; • Fase de destruição: com o aumento da adversidade do meio, por exemplo, término dos nutrientes, as células morrem em ritmo acelerado (fase de declínio, destruição ou morte), finalizando ciclo microbiano. Um exemplo prático da utilização da curva de crescimento é a produção de alimentos a partir de microrganismos, por exemplo, nos iogurtes, cervejas, queijos etc. Para produção e estabilidade desses produtos, é necessário proporcionar as condições ideais para que os microrganismos passem o maior tempo possível na fase logarítmica e o menor tempo possível na fase de latência (lag) ou estacionária. Outro ponto de vista é a utilização da curva para planejar a conservação de alimen- tos. Nesse caso, a presença do microrganismo é indesejada, então é necessário avaliar as condições para que a multiplicação não ocorra, pois não desejamos que o microrganismo tenha as condições para entrar na fase logarítmica, evitando assim sua multiplicação. Fatores para o Desenvolvimento dos Microrganismos Fatores químicos e físico-químico interferem no desenvolvimento dos microrga- nismos, entre eles a água, os macronutrientes e micronutrientes do ambiente, fator de crescimento, temperatura, fator osmótico, pH e oxigênio. A temperatura exerce forte influência no crescimento microbiano, por exemplo, os microrganismos patogênicos apresentam melhor crescimento em temperatura corporal, porém, os microrganismos são extremamente adaptáveis. A temperatura de crescimento dos microrganismos depende geralmente da espécie e podem ser maiores para alguns microrganismos do que para outros. Para se ter ideia da influência da temperatura, nas faixas consideradas ideais ou mais favoráveis, a taxa de crescimento (número de divisões celulares por hora) dobra para cada aumento de 10°C da temperatura. Os microrganismos são classificados de acordo com a faixa de temperatura óti- ma para o seu crescimento em três grupos: 9 UNIDADE Curva de Crescimento e Mecanismos de Produção de Doenças dos Microrganismos • Psicrófilos: são microrganismos que crescem em baixas temperaturas, entre 10 e 15°C, masdiversos deles se desenvolvem em temperaturas menores. Nesse grupo temos bactérias, fungos, algas e protozoários que podem ser encontrados em águas frias, solos oceânicos e regiões polares. A maior par- te dos microrganismos marinhos estão nessa categoria e bactérias como as Pseudomonas, Alcaligenes, Flavobacterium e Polaromonas; • Mesófilos: são microrganismos que crescem em temperatura ambiente, de 25 a 40°C. Nessa categoria estão a maior parte dos organismos patogênicos como bactérias saprófitas e encontramos ainda fungos, algas e protozoários; • Termófilos: são microrganismos que crescem em altas temperaturas, em torno de 40 e 85°C, geralmente em regiões vulcânicas, nascentes de águas quentes e misturas de fertilizantes. Nessa temperatura encontramos somente microrganismos procariontes, como o Bacillus stearothermophilus. O grupo das arqueobactérias pode se desenvolver em temperaturas superiores a 100°C, como o Pyrodictium occultum, Pirococcus woesei e Termococcus celer. Observação: encontramos outra classificação em algumas literaturas, que são os microrganismos termotolerantes, cuja temperatura de crescimento abrange os grupos psicrófilos e mesófilos ( 0 a 50°C), sendo a temperatura ótima para cresci- mento de 15 a 40°C, dentre esses os fungos Aspergillus candidus e A. fumigatus. Regulação da curva de crescimento dos microrganismos A regulação da curva de crescimento ocorre pelas associações que vivem os microrganismos como a simbiose, o antagonismo, o sinergismo e a metabiose, e pela influência dos fatores intrínsecos (aqueles característicos ao meio de cres- cimento) e fatores extrínsecos (fatores externos ao meio de crescimento dos mi- crorganismos). Temos que considerar ainda as barreiras, como as embalagens ou frascos de cultura, que proporcionam um isolamento das culturas com os fatores intrínsecos e extrínsecos. Relações com outras culturas Quando os microrganismos convivem harmonicamente com outras culturas, de- nominamos essa relação de simbiose. Em condições ideais para o crescimento de todos eles, há sempre uma predominância das bactérias sobre as leveduras e dessa sobre os fungos. Porém, em muitas vezes, a presença de um determinado microrganismo inviabi- liza a presença de outro. Nesse caso, temos o antagonismo, muitas vezes utilizado intencionalmente para inviabilizar a existência de um microrganismo patogênico, adicionando um microrganismo inócuo. 10 11 Nas culturas, é comum que dois ou mais microrganismo cresçam simultanea- mente, por terem suas funções metabólicas potencializadas com o convívio. Nesse caso, o crescimento junto é superior ao crescimento de cada colônia isoladamente, chamamos essa relação de sinergismo. Em uma cultura, geralmente ocorre uma predominância de um grupo de mi- crorganismos, porém, esses podem ser substituídos no decorrer do tempo. Isso ocorre, pois, o meio, com o tempo, sofre alterações pelo consumo de nutrientes e a liberação de toxinas, de modo que os organismos vão sendo substituídos até que a ausência de nutrientes impossibilite a sobrevivência de qualquer tipo de cultura. Nesse caso temos a chamada metabiose. Fatores Intrínsecos São fatores intrínsecos os presentes dentro do meio e que podem interferir no crescimento dos microrganismos, como a atividade de água, a acidez, o oxigênio, os componentes químicos presentes e a presença de conservantes (antimicrobianos). O conhecimento dos fatores intrínsecos que interferem no crescimento dos micror- ganismos é aplicado na indústria de alimentos para prever a estabilidade e conse- quente validade de um produto, sendo importante conhecer também a capacidade de crescimento, bem como a possibilidade de produção de toxinas que possam estar eventualmente presentes em determinado alimento e que possam causar intoxica- ções alimentares. A partir desse conhecimento, trabalha-se para evitar o crescimen- to indevido, adicionando-se conservantes ou modificando o armazenamento (gela- deira, por exemplo), sendo uma prática muito adotada para melhorar a qualidade dos produtos ofertados e minimizar perdas por vencimento. Atividade da água Quando pensamos em água, geralmente lembramos de algo líquido, mas grande parte dos produtos possuem alguma quantidade de água em sua estrutura, inclusive alguns pós. Essa água pode estar livre ou combinada com a estrutura molecular dos produtos. Quando está combinada, não está disponível para servir de meio para reações químicas ou crescimento de microrganismos, portanto, são menos preocupantes quando desejamos aumentar a estabilidade e reduzir a contaminação de um produto. Para que um microrganismo se multiplique, é necessário, além do ambiente e de nutrientes adequados, a presença de água livre. A água pode estar livre em diferen- tes proporções, por isso estudamos a “atividade de água”, que, de modo resumi- do, representa o quanto de água está livre para servir de meio para o crescimento dos microrganismos e para reações químicas e enzimáticas. 11 UNIDADE Curva de Crescimento e Mecanismos de Produção de Doenças dos Microrganismos Figura 2 – Presença de água nos produtos Fonte: Adaptado de foodsafetybrazil.org Em resumo: • Água livre: é a água que se liga de modo fraco ao substrato. Atua como solvente, permite o crescimento dos microrganismos e as reações químicas e é eliminada com facilitada do produto por técnicas como a desidratação e a liofilização; • Água ligada: é a água que se liga fortemente ao substrato, também chamada de água de hidratação, nela não ocorrem reações químicas e o crescimento de mi- crorganismos não é possível. Essa água não congela e é difícil de ser eliminada; • Água adsorvida: outra forma da água se apresentar em um produto. Nesse caso, não está livre nem ligada, mas incorporada às camadas de grandes molé- culas, como ocorre nos géis, mantidas nessas estruturas por Força de Van der Waals e pontes de hidrogênio. Um termo muito utilizado é umidade, que é a medida total de água contida em um substrato. Enquanto a umidade determina a quantidade de água total presente, a atividade de água, como já dissemos, é o termo utilizado para descrever a água que tem condições de reagir com microrganismos. Quanto mais elevada a atividade de água em um produto, mais rápidos os microrganismos podem ser desenvolver, isso porque os microrganismos precisam de água disponível para seu crescimento e atividade metabólica. O índice de atividade de água relaciona a pressão de vapor de água em uma solução ou produto com a pressão de vapor da água pura. Valores de atividade de água entre 0 e 0,2 indicam uma forte ligação da água, e valores entre 0,7 e 1,0 12 13 indicam maior quantidade de água livre em um meio, portanto, favorecem o cres- cimento de microrganismos. Pressão de vapor, disponível em: http://bit.ly/2Q0mYI1 Ex pl or Podemos reduzir a atividade de água de um meio por evaporação, adição de soluto (sal ou açúcar), congelamento ou liofilização. A adição de sais, de açúcares e de outras substâncias provoca a redução da atividade de água de um alimento por reduzir a pressão de vapor de P (pressão de vapor de água de alimento), sendo essa redução variável em função da natureza da(s) substância(s) adicionada(s), da quanti- dade adicionada e da temperatura. Cada grupo de microrganismo responde de uma forma quanto à atividade de água. As bactérias são o grupo mais exigente quanto à necessidade de água livre, porém, os fungos e as leveduras e outros microrganismos também necessitam da água livre. As bactérias Gram-negativas são mais resistentes do que as Gram-positivas em relação à atividade de água que necessitam, sendo que a maior parte das bactérias deteriorantes só se multiplicam em valores superiores a 0,91 de atividade de água. Já as bactérias causadoras de intoxicações e infecções ali- mentares como o Staphylococus aureus conseguem se multiplicar com 0,86 de atividade de água, porém, nessa concentração, não produzem toxinas, en- quanto o Clostridiumperfringens não se multiplica em alimentos em valores inferiores a 0,93. As bactérias halofílicas conseguem ser multiplicar em valo- res de 0,75 e os bolores xerofílicos, com 0,65 de atividade de água, o menor valor de atividade necessário é de 0,60, utilizado pelas leveduras osmofílicas, sendo esse considerado o valor limitante de atividade de água para a multi- plicação de qualquer microrganismo. As tabelas 1 e 2 a seguir descrevem os valores de atividade de água mínimo para a multiplicação de microrganismos importantes na área de saúde. Tabela 1 – Valor mínimo de atividade de água (Aw) para a multiplicação de alguns microrganismos Organismo Aa Grupos Bactérias deteriorantes 0,90 Leveduras deteriorantes 0,88 Bolores deteriorantes 0,80 Bactérias halofílicas 0,75 Bolores xerofílicos 0,65 Leveduras osmofílicas 0,61 Fonte: Jay (2005) 13 UNIDADE Curva de Crescimento e Mecanismos de Produção de Doenças dos Microrganismos Tabela 2 – Valores mínimos de atividade de água para crescimento e produção de toxinas de patógenos de importância alimentar Microrganismos aw para crescimento aw para produção de toxinas Clostridium botulinum (tipo E) 0,95-0,97 0,97 Clostridium botulinum (tipo A) 0,93-0,95 0,94-0,95 Clostridium perfringens 0,93-0,95 Salmonella sp. 0,92-0,95 Staphylococcus aureus 0,86 0,87-0,90 (enterotoxina A) P. veridicatum 0,83 0,83-0,86 (ocratoxina A) A. parasiticus 0,82 0,87 Penicilliumm cyclopium 0,81-0,85 0,87-0,90 (ocratoxina) A. flavus 0,78-0,80 0,83-0,87 (aflatoxina) A. ochraceus 0,77-0,83 0,83-0,87 (ocratoxina A) Bactérias halofílicas 0,75 Bolores xerofílicos 0,65 Fungos osmofílicos 0,60 Fonte: Adaptado de foodsafetybrazil.org Essas informações de atividade de água são úteis como parâmetro para análises de controle de qualidade, para desenvolvimento de novas formulações e produtos, para estudos de estabilidade e conservação. Pressão osmótica A pressão osmótica é definida como a pressão externa que impende a osmose, mas o que é osmose e como ela interfere com os microrganismos? Denomina-se osmose o movimento da água através das membranas citoplasmá- ticas semipermeáveis, com o objetivo de igualar a concentração dos meios (meio externo à membrana e meio interno – citoplasma). A água caminha do meio que contém menor concentração de solutos (substâncias dissolvidas) para o local de maior concentração de solutos. A concentração de solutos determina a pressão osmótica, portanto, o movimento da água e a pressão osmótica atuam conjunta- mente direcionando o movimento da água da célula para o meio e vice-e-versa. Quantidade excessiva de água no interior da célula pode levar ao rompimento da membrana celular e a quantidades muito pequenas de água pode desidratar a célula e impedir as reações bioquímicas em seu interior. Membrana semipermeável Moléculas de glicose Movimento da água Osmose Figura 3 – Esquematização da movimentação da água na osmose Fonte: Adaptado de Getty Images 14 15 Aplicamos esse conceito para o controle de microrganismos. Quando deseja- mos manter em um ambiente células microbianas em um meio aquoso, lembrando que a membrana celular do microrganismo é semipermeável, devemos manter um meio externo com componentes em quantidade suficiente para manter uma con- centração compatível com o meio intracelular, para a célula não desidratar ou rom- per. Quando o meio é mantido isotônico (mesma concentração dos dois lados da membrana), o fluxo da água para dentro e para fora da célula estará em equilíbrio permitindo o crescimento normal da célula. Se o meio externo for hipertônico (mais concentrado), no qual a concentração de solutos é mais alta do que no citoplasma, a célula perde água e seu crescimento é inibido. Um exemplo de conservação de produto, utilizando a concentração de solução, é o preparo do xarope simples. Nesse, a elevada concentração de açúcar é suficiente para impedir crescimento de microrganismos, e na fórmula padrão, com 70% de açúcar, não é necessário adicionar outros conservantes. Fitoterápicos na forma de planta seca (chá) ou pó, alimentos desidratados, como peixes salgados, frutas secas e em calda são outros exemplos de conservação pela retirada da água, impossibilitando assim o desenvolvimento de células microbianas que possam estar presentes. Já no caso oposto, se a solução externa for muito hipotônica (menos concentrada em solutos) em relação ao interior da célula, a água tende a entrar na célula, podendo romper sua estrutura (como acontece ao se colocar água demais dentro de uma bexiga). F igura 4 – Fluxo de água através da membrana em diferentes meios Fonte: Adaptado de Wikimedia Commons A primeira imagem demonstra a célula em um meio hipertônico, no qual a água sai da célula em direção ao meio; a imagem do meio é a célula com sua característica normal, em um meio isotônico, com as concentrações dos meios interno e externo compatíveis; e a terceira figura demostra a célula em um meio hipotônico, devido à maior concentração de solutos no interior da célula, a água se move para o interior da célula deixando-a aumentada, podendo chegar à quebra (lise) da membrana . Plasmólise: é a retração do volume celular decorrente da perda de água, fe- nômeno que ocorre quando a célula é colocada em meio hipertônico (quando o meio exterior é mais concentrado do que o citoplasma celular, fazendo com que a célula perca água por osmose). 15 UNIDADE Curva de Crescimento e Mecanismos de Produção de Doenças dos Microrganismos Outro ponto a ser considerado é a umidade relativa do ar, pois o ambiente em que se encontra a célula tende a perder ou absorver umidade do meio por sua superfície seguindo a mesma lógica de concentração. Em dias muito secos em que a umidade do meio é menor, poderá perder água; e em dias muito úmidos, depen- dendo da característica do meio, poderá adsorver água do ar. No microambiente de um alimento, por exemplo, a disponibilidade de água é determinada por sua pressão de vapor relativa ou atividade aquosa mais do que por sua concentração. É importante, portanto, o estado físico-químico no qual a água se apresenta (combinada, livre, na forma cristalina etc.), e não sua quantidade absoluta, lembrando que ela estar livre é importante para o crescimento do microrganismo. Importante! Além de ser um meio para as reações químicas, a água é como um alimento e um dos fatores mais importantes no crescimento microbiano. Os microrganismos (bactérias, le- veduras, mofos) necessitam de umidade para seu desenvolvimento, tendo o crescimento máximo quando dispõem de água suficiente. Para seu meio de crescimento, a água deve ainda estar livre, ou seja, não combinada com outras moléculas, como ocorre em certos solutos e coloides hidrofílicos. A água ligada a macromoléculas por forças físicas não está livre para agir como solvente ou para participar de reações químicas e, portanto, não pode ser aproveitada pelos microrganismos. Essa informação é útil tanto para preparo de meios de cultura, como também para prever a conservação de produtos, entre eles medicamentos e alimentos. Certos solutos, como sal e o açúcar, alteram a osmolaridade do meio, podendo favorecer ou prejudicar o crescimento do microrganismo de acordo com a concentração. Em casos extremos, como já foi dito, poderá ocorrer a plasmólise por causa do movimento da água no interior da célula para o meio exterior. Em Síntese O comportamento dos microrganismos nas diferentes concentrações dos meios é variável. Denominamos de osmofílicos os microrganismos que conseguem se multiplicar em altas concentrações de açúcar e de osmodúricos os que podem su- portar as altas concentrações de açúcar, mas sem se multiplicar. Quando o soluto é o cloreto de sódio (NaCl) em altas concentrações, denominados os microrganismos de halofílicos, ou de halodúricos quando são capazes de se multiplicar ou somen- te suportar altas concentrações de NaCl, respectivamente. Acidez (pH) Dentre o conjunto de requisitos necessáriospara o crescimento dos microrganismos, não podemos deixar de falar do pH. A sobrevivência e o desenvolvimento dos micror- ganismos são influenciados pelas variações de pH do meio ambiente, sendo que cada espécie possui um intervalo de pH adequado para seu desenvolvimento. Chamamos de ótimo o pH no qual ocorre a máxima multiplicação do microrganismo. Ao alterar o valor do pH ótimo (aumentando ou diminuindo), temos uma redu- ção na taxa de reações bioquímicas, que afeta a respiração dos microrganismos e outras vias metabólicas, principalmente por inativação enzimática (principalmente por desnaturação proteica), e interfere no transporte de nutrientes para dentro da 16 17 célula microbiana, o pH aumenta a fase logarítmica (lag) da multiplicação microbia- na, e situações extremas podem levar à destruição celular. A tolerância às faixas de pH é dependente da espécie, reflexo da adaptação do organismo ao meio ambiente. Algumas espécies são adaptadas para se desenvolver em uma ampla faixa de pH. Os microrganismos podem ser classificados quanto ao seu pH ideal para cresci- mento como acidófilos, alcalóficos e neutrófilos. • Acidófilos: conseguem crescer em pHs ácidos, entre 1,0 a 5,5; • Alcalófilos: desenvolvem-se em pHs alcalinos, entre 8,5 - 11,5; • Neutrófilos: preferem pHs 5,5 – 8,0 para seu desenvolvimento. A maior parte das bactérias desenvolve-se em pHs de 4,0 a 9,0, já os fungos preferem meios ácidos com pHs entre 4 e 6. Em laboratórios, os meios de cultura são geralmente elaborados em pH neutro (cerca de 7), por ser um valor que atende às necessidades da maior parte das bactérias. Ao determinar o pH de um meio em laboratório, deve-se prever que muitas ati- vidades bioquímicas das células liberam metabólicos ácidos (produtos derivados ge- ralmente da degradação de carboidratos) ou alcalinos (provenientes da degradação de proteínas) que poderão interferir no pH previamente ajustado. É comum para evitar essas oscilações, adicionar aos meios soluções tampão ou componentes que atuem como tampões naturais para estabilizar o meio de cultura. Os meios nos quais ocorrem o desenvolvimento dos microrganismos também possuem classificação quanto ao pH: • Meios pouco ácidos: possuem pH entre 4,5 a 6,0. Ex. leite, carnes, pescados, alguns vegetais etc.; • Meios ácidos: os que possuem pH entre 4,5 a 4,0. Ex. Beterraba, tomate, berinjela, ameixa etc.; • Meios Muito ácidos: os que possuem pH inferior a 4,0. Ex. frutas cítricas, refrigerantes, maçãs, azeitonas etc. De modo geral, classificamos os pH baixos de ácidos, próximos ao pH 7 de neutros e pH elevados de alcalinos (básicos), considerando uma escala de medição de 0 a 14. Considerar modificações de pH no desenvolvimento de diversos produtos é uma estratégia interessante para melhorar a conservação, por exemplo, em alimentos pouco ácidos (pHs > 4,5), a presença de microrganismos é muito variada, pois há condições para o desenvolvimento de grande parte bactérias, fungos filamentosos e leveduras. Já em alimentos ácidos (4,0 > pHnecessitam retirar esse elemento de compostos nitrogenados. Sua de- ficiência não impacta tanto no desenvolvimento dos microrganismos como a deficiência de carboidratos; • Fonte de vitaminas (fatores de crescimento): as vitaminas são encontradas nos alimentos, geralmente em quantidade suficiente para suprir as necessida- des dos microrganismos, porém, em meios de cultura preparados, geralmente precisam ser adicionadas. As bactérias gram-negativas e os fungos geralmente são capazes de sintetizar as vitaminas necessárias para seu metabolismo, mas as bactérias gram-positivas retiram esses nutrientes do meio; • Sais minerais: o enxofre é necessário na estrutura de alguns aminoácidos; já o fósforo, fundamental para o metabolismo energético (síntese de ATP e ácidos nucleicos); o ferro, é necessário para o funcionamento de algumas enzimas como os citocromos; e outros sais, como o sulfato, cloreto de sódio e elemen- tos traço também são importantes. Vale ressaltar que geralmente a deficiência desses elementos não são limitantes ao desenvolvimento microbiano. 19 UNIDADE Curva de Crescimento e Mecanismos de Produção de Doenças dos Microrganismos Material Complementar Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade: Vídeos Como fazer semeios em meio de cultura? https://youtu.be/qIoPo4wSnWk Clostridium – Resumo – Microbiologia https://youtu.be/ZFBsfxdoiKw Leitura Apostila Microbiologia Básica – Pronatec http://bit.ly/38B92uA Terminologia relacionada ao controle do crescimento microbiano https://bit.ly/39ACDpu 20 21 Referências DAMODARAN, S.; PARKIN, K. L.; FENNEMA, O. R. Química de Alimentos de Fennema. 4ª ed. Porto Alegre: Artmed, 2010. ECCHI, H. M. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. 2. ed. Campinas: editora da Unicamp, 2003. FOOD SAFETY BRAZIL. A diferença entre Atividade de Água (Aw) e o Teor de Umidade nos alimentos. 2016. Disponível em: . Acesso em: 06 fev. 2020. HOITMAN, J.; TRAVASSOS, L. J. Tratado de microbiologia. São Paulo: Manole, 1971. v 1. JAY, J. M. Microbiologia de alimentos. São Paulo: Artmed, 2005. TORTORA, G. J.; FUNKE, B. R.; CASE, C. L. Microbiologia. 6. ed. Porto Ale- gre: Artmed, 2000. TRABULSI, L. R.; TOLEDO, M. R. F. Microbiologia. 2. ed. São Paulo: Atheneu, 1991. 21